Фазовый регулятор машины контактной сварки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ц 5 В 23 ре г КОНТАКТ 7) Изобрете ому оборудов овано для ко цепесварочнь етения - пов ифференциеимущестс соединенного выход интегя ноом дискресреднеквзначенийго из квад матов,я - повышени цепесварЦельчества с х а адзобретеарного единения за сче выш егратора корня 6, нен со вх вадратора огового д ятора.На фиг ая схема иг.2 -в азового ена функцирегуляториаграммы 1 изобр фазовог еменные егулято нальна ботыГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ Гкнт СССР(71) Ковельский завод сельскохозяйст венных машин им.50-летия СССР (72) В.М.Хазан, А.В,Кухарук и,Л,Ф,Николаев(56) Техническое описание блока управления циклом контактной сварки ПК, 6 ДЭ, 360.908.ТО, 1981.Техническое описание блока управления тиристорными контакторами, Е.30.00 ГАСЯ фирмы "Вокса" ФРГ, 1977(54) ФАЗОВЬЙ РЕГУЛЯТОРНОЙ СВАРКИ е относится к сварочнию и может быть испол актной сварки, напр.автоматах, Цель изоб ение качества сварног Изобретение относится к сва ному оборудованию и может быть пользовано в составе оборудова контактной сварки, в частности я быстродействия работы соединения за счет повышения быстродействия работы регулятора. В фазовьпрегулятор, содержащий датчик тока,интегратор, дискретно в аналогов вычислитель, аналоговые делитель и пемножитель, введеп квадратор, подключенный к выходу дискретно-аналогововычислителя. В связи с тем, что завсимость квадратора действующего значения сварочного тока линейна в рабочем диапазоне углов отпирания тиристров, коррекция при отклонении действующего значения сварочного тока отзаданного будет более точной уже вследующем периоде. Восстановлениезаданного значения сварочного токапри резком изменении сопротивлениянагрузки сварочного контура длится1-2 периода сети. Регулятор позволяет повысить стабильность качествасварки заготовок одного вида, особенно в случаях кратковременных (20 именее периодов сети) циклов сварки. Устроиство состоит из рующего датчика 1 тока (и венно пояса Роговского), со входом интегратора 2, ратора 2 соединен со вход аналогового вычислителя 3 ратических (действующих) сварочного тока, состояще тора 4, сбрасываемогоинт и вычислителя квадратного выход вычислителя 2 соеди дом квадратора 7, выход к соединен со входом У аналтеля 8, вход Х делителя 8 соединен задатчиком 9 сварочного тока, выд делителя 8 соединен со входом Х а, алогового перемножителя 10, выход перемножителя 10 соединен с сигналь - дым входом первой ячейки, 11 выборки и хранения, выход ячейки 11 соединен с управляющим входом формирователя 12 отпирающих импульсов и сигнальным 10 входом второй ячейки 13 выборки и храения выход ячейки 13 соединен со ходом аналогового перемножителя 10, еинвертирующий вход компаратора 14инвертирующий вход компаратора 15 15оединены с общим проводом устройст 1 а, инвертирующий вход компаратора 1,4 соединен с неинвертирующим входом омпаратора 15 и является синхронизирующим входом устройства, выходы 20 омпараторов 14 и 15 соединены с заускающими входами одновибраторов 1617 соответственно, выход одцовибра 1 ора 16 соединен с первым входом элемента ИЛИ 18, сбрасывающим входом 25 вычислителя 3 среднеквадратических значений и управляющим входом второй ячейки 13 выборки и хранения, выход одновибратора 18 соединен со вторым фходом элемента ИЛИ 18 и управляющим первой ячейки 11 выборки и хранения, выход элемента ИЛИ 18 соединен с инхронизирующим входом Формирователя 12 отпирающих импульсов, выход форМирователя 12 является выходом регуЛятора и соединяется с управляющим входом тиристорного контактора (последний не показан, так как не входит в состав устройства). Управляемый Напряжением Формирователь 12 отпираюЩих импульсов состоит из генератора 19 пилообразного напряжения, компаратора 20, элемента И 21 и генератора 22 отпирающих импульсов, Генератор 19 пилообразного напряжения представ ,Няет собой сбрасываемый интегратор, На сигнальный вход которого подано стабилизированное постоянное напряжеНие, а сбрасывающий вход является синхронизирующим (или тактовым) входом.Перечень временных диаграмм (фиг; 2): А - синхронизирующий сигнал; Б - напряжение на входе тиристорного контактора при активной цаг 55 рузке (последнее для лучшей наглядности); В - отпирающие импульсы на выходе устройства; Г - сигнал на инвертирующем входе компаратора 20; Д - сигнал ца выходе генератора 19 пилообразного напряжения; Е - сицхроимпульсы, подаваемые с выхода элемента ИЛИ 18 ца тактовый вход генератора 19 пилообразного напряжения;Ж - синхроимпульсы, управляющие ячейкой 11; И - синхроимпульсы, управляющие вычислителем 3 и ячейкой 13; К сигнал ца выходе компаратора 15;Л - сигнал на выходе компаратора 14.Устройство работает следующим об - разом.Синхросигнал сети, синфазный с подаваемым на силовой агрегат напряжением, поступает на синхронизирующий вход устройства. Компаратор 14 реагирует на отрицательные полупериоды, компаратор 15 - на положительные, На выходах компараторов 14 и 15 прямоугольные импульсы, сдвинутые друг относительно друга на полупериод (180 эл.град). На выходах одновибраторов 16 и 17 - короткие импульсы, также сдвинутые друг относительно друга на 180 эл,град. и привязанные передними Фронтами к началам полупериодов синхросигнала. Длительности импульсов, Формируемых одновибраторами 16 и 17 выбираются одинаковыми и равными 150-300 мкс. С выхода элемента ИЛИ 18 импульсы длительностью 150-300 мкм и частотой следования, равной удвоенной частоте сети, поступают на синхронизирующий вход генератора пилообразного напряжения. а выходе генератора 18 - пилообразное напряжение, частота первой гармоники которого равна удвоенной частоте сети. В момент сравнения напряжений А (пилообразного и управляющего) на выходе компаратора 20 устанавливается единичный (высокий) уровень и через элемент И 21 проходит серия отпирающих импульсов, которые подаются на управляющий вход тиристорного контактора, Усилитель отпирающих импульсов и тиристорный контактор на фиг.1 не показаны. Отпирающие импульсы прекращают поступать по окончании текущего полупериода и вновь появляются в следующем полупериоде в момент, определяемый величиной управляюшего напряжения, поступающего на инвертирующий вход компаратора 20. Производная регулируемого (сварочного) тока поступает с датчика 1 сварочного тока на выход интегратора 2, где приобретает первоначальную форму, и5 15 б с выхода интегратора 2 поступает на вход дискретно-аналогового вычислителя 3 действующих (среднеквадратических) значений сварочного тока. В конце каждого периода показания вычислителя 3 сбрасываются.С выхода вычислителя 3 напряжение, пропорциональное действующему значению сварочного тока, поступает на квадратор, напряжение,пропорциональное квадрату действующего значения сварочного тока, поступает на вход У аналогового делителя 8, На вход Х делителя 8 поступает напряжение задания с задатчика 9. 3922 6145) углом отпирация тирцстора,что облегчает вычисление поправки .Так, при скачкообразном изменении 51 более,чем в 2 раза (в эксперименте) поправка г 1" (с необходимой точностью - не хуже + ЗЖ). Для предлагаемого регулятора поправкапритех же условиях происходила за 3-4 1 О периода. Так как сварка иногда длится 15-20 периодов, то повышение динамики регулирования существенно стабилизирует качество сварки однотипных заготовок. 5 Формула изобретения1 ьадОтношение г подается на вход1Х аналогового п 3 ремножителя 10. Сигнал с выхода перемножителя 10 в начале каждого положительного полупериода сети записывается в ячейку 11 выборки и хранения, выходной сигнал ячейки 11 является управляющим сигналом для Формирователя 12 отпирающих импульсов. В начале каждого отрицательного полупериода сети управляющий сигнал записывается в ячейку 13 выборки и хранения и с ее выхода подается на вход У перемножителя 10 Таким образом, управляющее напряжение корректируется в каждом положительном полу- периоде текущего периода с учетом управляющего напряжения предыдущего периода. При 1 =1 , а следовательно, 1=1 а схема, состоящая из элементов 10, 11, 13 мультиплицирует установившееся (независимо от величины) управляющее напряжение в каждом периоде. При появлении рассогласования между 1 и 1 в следующем периоде появляется поправка угла отпирания тиристоров, При возведении 1в квадрат происходит более быстрый подход значения Ч к необходимому в случае рассогласования между 1 и 1 . Это объясняется более высокой линейностью зависимости 1М), чем2 1(г) в рабочем диапазоне (45Р 6 Фазовый регулятор машины контактной сварки, содержащий датчик тока, 20 соединенный через интегратор с входомдискретно-аналогового вычислителя,среднеквадратичных значений, аналоговый делитель, вход Х которого соединен с задатчиком тока, выход аналого ваго делителя соединен через аналоговый перемножитель и первую ячейку выборки и хранения с входом формирователя управляющих импульсов, управляющийвход которого соединен с первым выхо дом блока синхронизации, второй выходкоторого соединен с управляющим входом аналогового перемножителя, третийвыход блока синхронизации соединен суправляющими входами дискретно-аналогового вычислителя среднеквадратичных значений и второй ячейки выборкии хранения, выход которой соединенс входом У аналогового перемножителя,а вход второй ячейки выборки и хранения соединен с выходом первой ячейки ;40выборки и хранения, о т л и ч а ю -щ и й с я тем; что, с целью повышениякачества сварного соединения за счетповышения быстродействия работы регулятора, в него введен квадратор, входкоторого соединен с выходом дискретно-.аналогового вычислителя среднеквадратичньгх значений, а выход квадраторасоединен с входом У аналогового делителя.1563922 Составитель Г,ЧайковскийРедактор И.Сегляник Техред Л,Олийнык КоРректоР Н.Ревская аж б исное НТ СС крытиям но-издательский комбинат "Латент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 1.)1 оизводств Заказ 1126ВНИИПИ Го сд ственного комитета п 113035, Иосква, Ж -изобрет5, Раушс иям и о я наб.,